混合热设备制造技术

本发明专利技术涉及混合热设备，其包括：至少一个热交换器、和至少一个热源和/或散热器。根据本发明专利技术的热设备被形成为基于蒸气压缩原理并包括用于热传递的第一介质的第一热设备(1、15)和基于弹热原理并包括用于热传递的第二介质的第二热设备(2、16)的组合。所述热设备(1、15；2、16)共同具有弹热材料的至少一个可变形热交换器(3、21)。

Mixed heat equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合热设备
本专利技术涉及混合热设备，其包括至少一个热交换器和至少一个热源和/或散热器。
技术介绍
以上所提到种类的混合热设备是公知的。另外，已知的热设备基于蒸气压缩技术。所述技术显示出相对较低的能量效率，其中为了便于所述热设备操作或多或少地利用了对环境有害的装置。最近开发了对环境友好的各种替代热设备和技术，例如热电、热声、吸附、磁、电热、弹热以及相应的热弹性技术和类似技术，然而，由于较低的热容量和/或效率和/或生产昂贵，这些技术中没有任何一个证实能够作为压缩机技术的正式替代。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是形成补救已知解决方案的缺陷的混合热设备。根据本专利技术，所述目的通过一种混合热设备得到解决，其可以是冷却和/或加热热设备，被形成为基于蒸气压缩原理的第一热设备和基于弹热原理的第二热设备的组合，其中所述热设备共同具有由弹热材料制成的至少一个可变形热交换器。所述组合能够增大混合热设备的热容量，并且因此增大了效率。在冷却设备以及相应的热泵的情况下，根据本专利技术的混合热设备在利用较少冷却剂操作的情况下具有和常规蒸气压缩设备所达到的相同的容量。本专利技术的本质在于利用了在利用常规蒸汽压缩设备情况下在冷却剂的压缩阶段和膨胀阶段期间出现的冷却剂压力差，以便获得弹热效应。就这一点而言，根据本专利技术提供了一种混合热设备，其包括从冷却剂到弹热材料的直接和/或间接压力传递。根据第二实施例，提供了一种混合热设备，其包括从冷却剂到弹热材料的直接压力传递，其中可变形冷凝器被提供为中间装置。附图说明本专利技术通过非限制性实施例并参考附图进一步进行详细描述，在附图中：图1示出了根据本专利技术的混合热设备的示意图，图2示出了图1的混合热设备的另一实施例。具体实施方式本专利技术在被选择为冷却设备以及相应的热泵的基础上进一步进行描述。此类热设备被形成为第一热设备1和第二设备2的组合，该第一热设备包括用于热传递的第一介质，特别是冷却剂，第二热设备包括用于热传递的第二介质，在本专利技术中为水，其中第三热设备3对于热设备1、2是共用的，特别该第三热设备是热交换器。在本实施例中，第一热设备1基于蒸气压缩原理，且第二热设备2基于弹热原理，而第三热设备3形成为由弹热材料制成的可变形热交换器。在本实施例中，所述第三热设备3以及相应地所述可变形热交换器被选择为弹热同流换热器。所述热设备1包括第一冷式热交换器以及相应地蒸发器4，压缩装置5在下游侧连接至该蒸发器且膨胀阀6在上游侧连接至该蒸发器。压缩装置5通过冷却剂供应管线5'与进入同流换热器3的冷却剂入口3'相连接，而膨胀阀6通过排放管线6'与离开同流换热器3的冷却剂出口3”相连接。所述第二热设备2包括热式热交换器7和第二冷式热交换器8。热式热交换器7在下游侧与泵送装置9相连接，该泵送装置进一步通过供应管线9'与同流换热器3上的热水入口10相连接。此外，热式热交换器7在上游侧通过管线7'连接至同流换热器3上的热水出口11。所述冷式热交换器8在下游侧与泵送装置12相连接，该泵送装置继而通过供应管线12'与同流换热器3上的冷水入口13相连接。此外，冷式热交换器8在上游侧通过管线8'与同流换热器3上的冷水出口14相连接。对于当前第一实施例，同流换热器3上用于热水和相应用于冷水的所述连接10、11和13、14按照交叉的方式设置，这意味着热水入口10和冷水出口14位于同流换热器3的第一端，而热水出口11和冷水入口13位于同流换热器3的相对端。然而，显然例如阀的阻塞装置设置在相应位置处，所述阻塞装置的形式和定位本身是已知的并且未详细示出。混合热设备的本实施例中的冷却/加热的循环过程包括如下四个阶段。第一阶段包括将冷却剂压入弹热同流换热器3。所述膨胀阀6是闭合的且压缩装置5迫使冷却剂进入同流换热器3。在过程的整个第一阶段期间或者至少在过程的第一阶段的一部分期间，阻止水通过热式热交换器7和冷式热交换器8的循环。在将冷却剂压入同流换热器3期间冷却剂压力增大从而导致冷却剂升温。冷却剂的所述压力增大表示了间接或直接传递给同流换热器3的负载，而后者被加载并相应地变形。同流换热器3的变形引起构成同流换热器3的弹热材料的升温。由此，第一阶段的最终结果是同流换热器3的弹热材料变形且冷却剂被压缩，与此同时两者均处于热状态。混合热设备的所述循环过程的第二阶段包括从同流换热器3去除热量。在过程的整个第二阶段期间或者至少在过程的第二阶段的一部分期间，阻止压缩的冷却剂的供应。所述泵送装置9迫使具有第一温度T1的水从热式热交换器7通过热水入口10并经由同流换热器3，其中具有第二温度T2的水通过热水出口11返回到热式热交换器7内。通过冷式热交换器8的流动被阻止。在水流动通过同流换热器3期间，热量从同流换热器3传递到所述水，这得到了对同流换热器3的冷却。由此，从同流换热器3的弹热材料并从压缩的冷却剂去除了热量，冷却剂继而冷凝并释放热量。具有第二温度T2的水通过出口11从同流换热器3流动到热式热交换器7，在该处热量传递到周围环境或者任选地传递到用于热传递的另一种介质。因此，在热式热交换器7中得到了第一产物，即热产物。第二阶段的最终结果是同流换热器3的弹热材料变形和冷却剂的压缩。混合热设备的所述循环过程的第三阶段包括从同流换热器3到蒸发器4的冷却剂的膨胀。压缩的冷却剂到同流换热器3内的流入被阻止，而膨胀阀6打开，其中在过程的整个第三阶段期间或者至少在过程的第三阶段的一部分期间阻止水的流动。冷却剂通过膨胀阀6膨胀从同流换热器3到蒸发器4内，从而导致冷却剂在膨胀期间冷却。所述膨胀的结果是蒸发器4中的第一冷产物。同时，膨胀的结果还清空了同流换热器3，并且同流换热器3的弹热材料变形减少，其继而冷却。所述第三阶段的最终结果是冷却剂的膨胀和第一冷产物以及同流换热器3的非变形和冷却。混合热设备的所述循环过程的第四阶段包括对冷却的同流换热器3中水的冷却。在过程的整个第四阶段期间或者至少在过程的第四阶段的一部分期间，阻止通过压缩装置5的流动。所述泵送装置12将具有第三温度T3的水从冷式热交换器8输送通过冷水入口13经由同流换热器3，而具有第四温度T4的水通过冷水出口14返回到冷式热交换器8。具有第三温度T3的水通过入口13从冷式热交换器8流动到同流换热器3内，此处水通过所述同流换热器得到冷却。更准确地，水通过同流换热器3的未加载的弹热材料以及通过膨胀的冷却剂得到冷却，膨胀的冷却剂继而蒸发并接收流入的水的热量。因此，同流换热器3稍微升温。按照所述方式，具有温度T4的经冷却的水流动通过出口14到冷式热交换器8中，借此第四阶段的结果是冷式交换器8中的第二冷产物。所述第四阶段的最终结果冷式热交换器8中的作为第二冷产品的冷水和非变形的同流换热器3。对于当前实施例，水的所述第二温度T2高于水的所述第一温度T1(T2>Ti)，且水的所述第三温度T3高于水的所述第四温度T4(T3>T4)。此外，其适用于第一温度和第二温度T1、T2大大高于第三温度和第四温度T3、T4(T2>T1>>T3>T4)。在所述第四阶段结束时根据本专利技术的热设备的所述循环过程返回到第一阶段，由此，使得该循环过程能够连续地执行。图2示出了根据本专利技术的混合热设备的附加实施例，其被形成为第一热设备15和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合热设备，包括至少一个热交换器和至少一个热源和/或散热器，其特征在于，该混合热设备被形成为第一热设备(1、15)和第二热设备(2、16)的组合，该第一热设备基于蒸气压缩原理并包括用于热传递的第一介质，该第二热设备基于弹热原理并包括用于热传递的第二介质，其中所述热设备(1、15；2、16)具有至少一个第三热设备(3)，该至少一个第三热设备共同包括由弹热材料制成的至少一个可变形热交换器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.16 SI P-2016002831.一种混合热设备，包括至少一个热交换器和至少一个热源和/或散热器，其特征在于，该混合热设备被形成为第一热设备(1、15)和第二热设备(2、16)的组合，该第一热设备基于蒸气压缩原理并包括用于热传递的第一介质，该第二热设备基于弹热原理并包括用于热传递的第二介质，其中所述热设备(1、15；2、16)具有至少一个第三热设备(3)，该至少一个第三热设备共同包括由弹热材料制成的至少一个可变形热交换器。2.根据权利要求1所述的混合热设备，其特征在于，所述第三热设备(3)被选择为弹热热交换器，该热交换器能借助于从所述第一热设备(1、15)的冷却剂到所述热交换器的弹热材料的压力传递而变形。3.根据权利要求1所述的混合热设备，其特征在于，所述第三热设备(3)被选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈·泽罗夫尼克，亚卡·图谢克，
申请(专利权)人：卢布尔雅那大学，
类型：发明
国别省市：斯洛文尼亚,SI